Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
a.
a.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa escrever a estrutura de Lewis para o ácido nítrico, que é
. Isso faz parte da matéria de Química, especificamente da parte de estruturas de Lewis, que representam como os átomos estão ligados e distribuem seus elétrons em uma molécula. Para isso, vamos precisar contar os elétrons de valência, organizar os átomos e distribuir os elétrons para cumprir as regras da estrutura de Lewis, além de atribuir as cargas formais corretamente.
Passo 2
Primeiro, vamos contar o total de elétrons de valência na molécula. A
tem:
- Hidrogênio (H): 1 átomo × 1 elétron = 1 elétron
- Nitrogênio (N): 1 átomo × 5 elétrons = 5 elétrons
- Oxigênio (O): 3 átomos × 6 elétrons = 18 elétrons
Total de elétrons de valência =
elétrons.
Passo 3
Agora, vamos esboçar a estrutura básica. Normalmente, o hidrogênio forma apenas uma ligação e não carrega elétrons não compartilhados. O nitrogênio será o átomo central, ligado aos três oxigênios e ao hidrogênio. Assim:
H
|
N - O
|
O
Passo 4
Em seguida, distribuímos os elétrons para satisfazer a regra do octeto para cada átomo. Começamos conectando o nitrogênio aos oxigênios e ao hidrogênio com ligações simples:
- Cada ligação simples usa 2 elétrons.
- Temos 4 ligações simples (N-H e N-O x3), o que consome
elétrons. - Restam
elétrons para distribuir como pares de elétrons não compartilhados.
Passo 5
Distribuímos os 16 elétrons restantes nos oxigênios e no nitrogênio para completar seus octetos:
- Cada oxigênio precisa de 6 elétrons (3 pares) além da ligação com o nitrogênio.
- Com três oxigênios, precisamos de
elétrons, mas só temos 16 disponíveis. - Isso indica que precisamos formar ligações múltiplas para satisfazer a regra do octeto.
Passo 6
Vamos transformar uma das ligações N-O simples em uma ligação dupla, economizando 2 elétrons:
- Agora, teremos uma ligação dupla e duas ligações simples.
- Contamos novamente:
- Ligações: 4 ligações × 2 elétrons = 8 elétrons
- Pares não compartilhados: 16 elétrons
- Distribuindo:
- Oxigênio com ligação dupla: 4 elétrons não compartilhados
- Oxigênios com ligações simples: cada um tem 6 elétrons não compartilhados
- Total:
elétrons
Passo 7
Agora, atribuímos as cargas formais para verificar a estabilidade da estrutura:
A fórmula para carga formal é:
- Nitrogênio (N):
- Oxigênio com ligação dupla:
- Oxigênios com ligações simples:
- Hidrogênio (H):
Passo 8
A estrutura final de Lewis para
com as cargas formais é:
Resposta
A estrutura de Lewis para
com as cargas formais atribuídas é:
Onde:
- O nitrogênio tem uma carga formal de +1.
- Um oxigênio com uma ligação dupla não tem carga formal.
- O oxigênio com ligação simples tem uma carga formal de -1.
- O hidrogênio não possui carga formal.
Exercícios relacionados
Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
b.
b.
Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
j.
j.
Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
d.
d.
Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
f.
f.